绵羊Izumo1和Juno基因之间的功能互作和表达差异
结题报告
批准号:
31501941
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
22.0 万元
负责人:
胡文萍
学科分类:
C1702.家畜种质资源与遗传育种学
结题年份:
2018
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
刘秋月、潘章源、尹德华、李晓雨
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中文摘要
哺乳动物受精过程的分子机制是困扰科学家多年并亟待解决的问题。精子表面蛋白Izumo1和刚发现的其在人卵子上的受体Juno的相互作用是精卵识别所必须的。它们是目前发现的第一个精卵细胞表面受体-配体蛋白对。目前绵羊Izumo1和Juno基因的功能研究尚未见报道。本项目围绕绵羊Izumo1和Juno基因与绵羊繁殖力的关系这一科学问题,以不同繁殖力的小尾寒羊为主要对象,采用生理学、遗传学和分子生物学方法,重点探究:(1)不同繁殖力小尾寒羊的生殖生理性状差异;(2)绵羊Izumo1和Juno基因序列多态性及其与繁殖力的关联;(3)两基因在小尾寒羊各组织和配子成熟各阶段中的表达规律;(4)通过双吸管粘附、体外受精和异种融合试验分析绵羊Izumo1和Juno基因之间的功能互作。本结果预期阐明Izumo1和Juno基因与绵羊繁殖力的关系,可为研究哺乳动物受精过程的分子机制提供重要线索。
英文摘要
Little is known about the molecular mechanisms that induce gamete fusion during mammalian fertilization. Izumo1 is an essential sperm cell-surface protein, its receptor Juno on the egg has been identified newly. As the first identified ligand-receptor pair on sperm and egg, the Izumo1-Juno interaction is a necessary event for adhesion between sperm and egg. No research about the gene function of Izumo1 and Juno in sheep was done. We propose to explore the association of these two genes and sheep fecundity by methods of physiology, genetics and molecular biology. This project focus on Small Tail Han sheep with different fecundity mainly, to address the questions as follows: (i) The difference of reproductive physiology of Small Tail Han sheep with different fecundity; (ii) Gene polymorphism of Izumo1 and Juno and association analysis with sheep fecundity; (iii) Expression of Izumo1 and Juno in different tissues and different stages of gamete maturation of Small Tail Han sheep; (iv) Describing the interaction of Izumo1 and Juno in fertilization through dual-pipette assays, in vitro fertilization assays and heterologous adhesion and fusion assays. We propose to elucidate the association of these two genes and sheep fecundity. These results will be a contribution to the research of molecular mechanisms during mammalian fertilization.
精子表面蛋白IZUMO1和卵子表面蛋白JUNO的相互作用是精卵识别所必须的。这是目前发现的第一个精卵细胞表面受体-配体蛋白对。绵羊Izumo1和Juno基因的功能研究目前尚未见报道。本项目围绕绵羊Izumo1和Juno基因与绵羊繁殖力的关系这一科学问题,以不同繁殖力的小尾寒羊为主要研究对象,采用生理学、遗传学和分子生物学方法,获得了以下研究结果:(1)多羔组小尾寒羊母羊在同期发情处理下,发情响应相对更为集中,发情启动时间提前,发情周期更短。在一个发情周期中,多羔组母羊卵巢上发育成熟的卵泡数量与单羔组母羊相比极显著增多(P<0.01),但成熟卵泡的平均直径缩小1.62 mm,差异显著(P<0.05)。促卵泡素(FSH)、促黄体素(LH)、雌二醇(E2)、孕酮(P4)和睾酮(T)这五种激素也在多个时间点表现出显著差异。与单羔组相比,多羔组母羊血清中E2浓度在黄体期显著提高(P<0.05),而P4浓度在卵泡期显著降低(P<0.05)。(2)获得了小尾寒羊、苏尼特羊Izumo1和Juno基因DNA全长序列。通过和NCBI上特克赛尔羊的基因组序列对比,本研究第一次发现在Izumo1基因DNA序列605 bp位置,小尾寒羊和苏尼特羊分别插入了57 bp和55 bp的序列。对Izumo1、Juno和CD9基因的多态性进行分析并与绵羊的产羔数进行关联,结果发现,Juno基因g.848253 C>A位点不同基因型与小尾寒羊不同胎次的产羔数之间存在显著关联(P<0.05)。(3)同时本研究还获得了小尾寒羊Izumo1和Juno基因全长cDNA序列。并通过RT-PCR和RT-qPCR技术检测了Izumo1、Juno、CD9和CD81在小尾寒羊和苏尼特羊各组织的表达情况。Juno基因在卵巢和输卵管组织中明显表达;Izumo1基因睾丸及附睾组织中有明显表达。而CD9和CD81基因在两种绵羊的14种组织中均有表达。(4)结合生物信息学和蛋白互作分析对Izumo1、Juno和CD9的功能互作进行了初步验证。本项目阐明了Izumo1和Juno基因与绵羊繁殖力的关系,同时分析了绵羊高繁性能的遗传机制,为研究Izumo1和Juno基因在绵羊繁殖过程中的分子机制研究提供重要线索。
期刊论文列表
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专利列表
DOI:10.19556/j.0258-7033.2017-08-005
发表时间:2017
期刊:中国畜牧杂志
影响因子:--
作者:梁奔梦;狄冉;刘秋月;王翔宇;胡文萍;储明星
通讯作者:储明星
DOI:--
发表时间:2018
期刊:农业生物技术学报
影响因子:--
作者:汤继顺;狄冉;刘秋月;王翔宇;张效生;张金龙;胡文萍;储明星
通讯作者:储明星
DOI:--
发表时间:2017
期刊:畜牧兽医学报
影响因子:--
作者:刘秋月;胡文萍;贺小云;潘章源;郭晓飞;冯涛;曹贵玲;黄冬维;贺建宁;狄冉;曹晓涵;王翔宇;储明星
通讯作者:储明星
DOI:--
发表时间:2018
期刊:家畜生态学报
影响因子:--
作者:梁奔梦;狄冉;刘秋月;王翔宇;张效生;张金龙;胡文萍;储明星
通讯作者:储明星
DOI:10.3389/fendo.2018.00512
发表时间:2018
期刊:Frontiers in endocrinology
影响因子:5.2
作者:Cao X;Wang X;Lu L;Li X;Di R;He X;Hu W;Zeng X;Liu Q;Chu M
通讯作者:Chu M
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